获取给定地址的 std::vector 元素的索引答案

【问题标题】：Get the index of a std::vector element given its address获取给定地址的 std::vector 元素的索引
【发布时间】：2011-12-30 20:08:46
【问题描述】：

假设我有一个 std::vector 并且我通过某种方式获得了第 n 个元素的地址。给定我的 std::vector 的基地址，是否有一种简单的方法（比遍历向量更快）来获取元素出现的索引？假设我确定元素在向量中。

【问题讨论】：

标签： c++ stl stdvector

【解决方案1】：

距离(xxx.begin(), theIterator);

以上仅适用于vector::iterator。如果你只有一个指向元素的原始指针，你必须这样使用它：

距离(&v[0], theElementPtr);

【讨论】：

他没有迭代器，他有内存地址。不能保证向量迭代器是原始指针，实际上有几个实现不是。
指针和迭代器是有区别的，他指定了一个迭代器。如果他可以重构，这是一个很好的建议。
对于向量，迭代器和指针大部分是可以互换的。如果您传递元素指针而不是迭代器，则距离函数应该可以工作。
-1 元素地址不是向量迭代器（一般来说，它可能在某个实现中）
元素的地址在技术上并不是按类型划分的迭代器，但是指向向量的指针具有实现随机访问迭代器的正确行为。在这种情况下，正确使用距离是 distance(&v[0], theElementPtr) ，这将按照下面的答案进行减法。

【解决方案2】：

既然你知道元素在向量中，并且向量保证它的存储是连续的，你可以这样做：

index = element_pointer - vector.data();

或

index = element_pointer - &vector[0];

请注意，从技术上讲，连续保证是在 C++03 中引入的，但我还没有听说过 C++98 实现碰巧没有遵循它。

【讨论】：

请注意，这只适用于 C++03/C++11std::vectors 和 C++11std::strings
@Adrian，C++98 并不能完全保证向量的所有元素都将驻留在连续的内存中。实际上，它在所有 C++ 版本中都是安全的，但只有标准的后续版本才能保证。
没错，我会补充的。
不包括向量 - 在 23.1.1.12 中描述了 a[n] 的操作语义 - 它说它与 *(a.begin() + n) 的向量和双端队列相同 -这必须保证两者的连续内存 - 不是吗？（虽然它不完全是简单的英语:-)
@Adrian Cornish：C++03 专用的vector<bool> 不是容器，它不满足概念。由于 C++11 vector<bool> 是一个常规的解压容器。

【解决方案3】：

是的 - 因为向量保证所有元素都在一个连续的内存块中，你可以使用指针算法来找到它

#include <iostream>
#include <vector>

int main(int argc, char *argv[])
{
   std::vector<int> vec;

   for(int i=0; i<10; ++i)
   {
      vec.push_back(i);
   }

   int *ptr=&vec[5];
   int *front=&vec[0];

   std::cout << "Your index=" << ptr-front << std::endl;
   return 0;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

在学习的路上，我做了以下笔记：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<std::string> words={"This","is","just","a","trial!"};
    size_t i; //using the contiguous property of a vector:
    for (auto const& elem : words) {
        i = &elem - &*words.begin();// or
        i = &elem - &words.front();// or 
        i = &elem - words.data();// or
        i = std::addressof(elem) - std::addressof(words[0]); 
        if(std::addressof(elem) == &words.front())
          std::cout << elem <<" (at"<<&elem<<") relative to ("<< &words[0] << ") takes position @#"<<i<< std::endl;
        else std::cout << elem <<" (at"<<&elem<< ") takes position @#"<<i<< std::endl;
    }
    return 0;
}

试运行here。有待进一步研究（或向大师学习）哪种方法是最安全/最安全和/或最有效的方法。

【讨论】：